保护剂级配设计对固定床渣油加氢性能的影响

辛 靖，宋 宇，朱元宝，吕艳艳，卢德庆，张海洪，陈 松

(中海油炼油化工科学研究院，北京 102200)

目前原油品质更加趋于重质化、劣质化，与此同时环保要求变得更加严格，渣油加氢作为重油清洁化的关键工艺，有着举足轻重的地位。渣油固定床加氢工艺因其设备流程简单、操作简便及投资费用相对较低等优点，而被广泛工业应用。在全世界渣油加氢总量中，固定床渣油加氢的加工量几乎占四分之三[1]。

渣油是石油中重组分最多、分子结构最复杂的组分，也是加工过程中最难加工的组分。其中富含的杂质包括胶质、沥青质等大分子物种，以及含硫、氮等的杂环化合物和可溶性金属。由于催化剂前端接触的原料油品质更为劣质，所以渣油固定床加氢催化剂在长时间反应过程中会沉积大量的杂质。这些杂质逐渐填充催化剂孔道并堵塞催化剂孔口，造成催化剂失活。过度的沉积会导致反应器床层压降上升，必要时需撇头处理甚至被迫停工[2-3]。

渣油加氢催化剂是固定床渣油加氢工艺的核心，催化剂性能直接影响装置的运行周期。保护剂作为整个床层最先与渣油原料接触的催化剂，其孔道结构中一般应同时有中孔和大孔，中孔提供反应所需场所，大孔可以作为大分子反应物的扩散通道。除此之外，较大的床层空隙率可以容纳更多脱除的杂质，减小压降升高速率。在活性方面，保护剂一定不能有过高的活性，否则反应过快，杂质快速沉积在保护剂上，导致床层压降上升甚至使床层堵塞；……